Research on the effect of anti-inflammatory macrophage transplantation on fracture healing

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K08624
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 高橋 大介 北海道大学, 大学病院, 講師 (90528845)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 照川 アラー 北海道大学, 医学研究院, 助教 (00723074) ; 清水 智弘 北海道大学, 大学病院, 助教 (60784246)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: マクロファージ / 骨折

Outline of Annual Research Achievements

麻酔下にマウス大腿骨に金属プレートを設置した後に、大腿骨中央をワイヤーで骨切りすることで大腿骨骨折モデルを作成した。このモデルの骨癒合過程を、術後2週、3週、4週でマイクロCT評価を行った。術後2週時点で骨折部周囲に仮骨形成が確認され、3週時点では架橋仮骨により遠位骨片と近位骨片とがつながっていた。しかしながら、仮骨形成の程度はマウス間での個体差が大きい印象であった。プレート固定手術時における周囲筋肉などの軟部組織損傷の程度が不均一であることが原因と考えられた。
そのためより低侵襲に骨を固定できるよう、髄内ワイヤーによって骨折部を固定するモデルを作成し、同様に骨癒合過程をマイクロCTで観察した。その結果、プレートを用いたモデルの時と同様に術後3週時点では架橋仮骨を確認できる個体が多かったが、やはり個体差は生じてしまった。現在、骨固定の方法としてどちらのモデルを採用するか、または創外固定による固定を検討するべきかを協議中である。
マクロファージ移植方法については、足場とする候補のゲル内での培養に成功している。現在、M2型へ分化させたマクロファージが安定してゲル内で機能することの確認をすすめている。我々は様々な種類の成長因子を投与し、マクロファージの分化をウエスタンブロットやリアルタイムPCRを用いて確認した。さらに、細胞の接着を向上させるためにゲルを試薬でコーティングし、プレートのゲルを固定する方法を開発している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

モデルマウスについて安定した骨折治癒経過を得ることができていないため

Strategy for Future Research Activity

骨折の固定方法を変更したモデルを用いて研究を進めていく予定である。ゲル上に数種類の分化したマクロファージを移植し、治癒を改善する能力を比較する。

Causes of Carryover

骨折モデルマウスの確立に時間を要し、本実験に必要なマウスや試薬の使用を次年度に繰り越す予定としたため